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一种用于手机外壳的防水涂料及其制备方法.pdf

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810607726.X (22)申请日 2018.06.13 (71)申请人 合肥仁德电子科技有限公司 地址 230000 安徽省合肥市肥西县上派镇 巢湖西路 (72)发明人 李阳 (74)专利代理机构 合肥道正企智知识产权代理 有限公司 34130 代理人 张浩 (51)Int.Cl. C09D 175/04(2006.01) C09D 175/06(2006.01) C09D 175/08(2006.01) C09D 7/62(2018.01) C09D 7/63(20

2、18.01) C09D 7/61(2018.01) C08G 18/10(2006.01) C08G 18/42(2006.01) C08G 18/48(2006.01) C08G 18/66(2006.01) C08G 18/76(2006.01) (54)发明名称 一种用于手机外壳的防水涂料及其制备方 法 (57)摘要 本发明提供了一种用于手机外壳的防水涂 料及其制备方法, 本发明提供的一种用于手机外 壳的防水涂料, 本发明的涂料, 是用于手机外壳 防水的, 对涂料的配方进行了改进和调整, 在配 方中添加了填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉、 端羟 基聚硅氧烷、 氧化石墨稀、 彩色聚氨酯乳液

3、、 有机 硅改性聚氨酯预聚物, 上述各成分以本发明特定 的量进行配比, 制备得到的涂料防水性能显著提 高。 权利要求书1页 说明书6页 CN 108727960 A 2018.11.02 CN 108727960 A 1.一种用于手机外壳的防水涂料, 其特征在于: 所述的用于手机外壳的防水涂料包括 如下重量份数的原料: 填料5-11份、 纳米蒙脱6-15份、 金红型钛白粉3-7份、 端羟基聚硅氧烷 3-11份、 氧化石墨稀2-8份、 彩色聚氨酯乳液7-12份、 有机硅改性聚氨酯预聚物3-9份。 2.根据权利要求1所述的一种用于手机外壳的防水涂料, 其特征在于: 所述的用于手机 外壳的防水涂料包

4、括如下重量份数的原料: 填料7-11份、 纳米蒙脱8-15份、 金红型钛白粉3- 6份、 端羟基聚硅氧烷5-11份、 氧化石墨稀4-8份、 彩色聚氨酯乳液8-12份、 有机硅改性聚氨 酯预聚物5-9份。 3.根据权利要求1所述的一种用于手机外壳的防水涂料, 其特征在于: 所述的用于手机 外壳的防水涂料包括如下重量份数的原料: 填料8份、 纳米蒙脱9份、 金红型钛白粉5份、 端羟 基聚硅氧烷7份、 氧化石墨稀6份、 彩色聚氨酯乳液9份、 有机硅改性聚氨酯预聚物7份。 4.根据权利要求1所述的一种用于手机外壳的防水涂料, 其特征在于: 所述氧化石墨稀 的制备: 将40份浓盐酸在搅拌下缓慢加入到3份

5、石墨粉和3份硝酸钠混合物中, 控制体系温 度小于9, 加完搅拌均匀, 后缓慢加入21份高锰酸钾, 在45下反应8小时, 升温至70后 再反应1小时, 之后缓慢加入500份去离子水和浓度为35%的过氧化氢, 反应至没有气泡产生 后, 过滤, 洗涤, 用32%的NaOH调节pH到7, 超声3h即可。 5.根据权利要求1所述的一种用于手机外壳的防水涂料, 其特征在于: 所述金红型钛白 粉的粒径小于100微米。 6.根据权利要求1所述的一种用于手机外壳的防水涂料, 其特征在于: 所述填料为纳米 氮化钛。 7.根据权利要求1所述的一种用于手机外壳的防水涂料, 其特征在于: 所述彩色聚氨酯 乳液包括芳香族

6、二异氰酸酯、 聚二元醇、 扩链剂、 有机中和剂及水。 8.根据权利要求7所述的一种用于手机外壳的防水涂料, 其特征在于: 所述芳香族二异 氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。 9.根据权利要求1所述的一种用于手机外壳的防水涂料, 其特征在于: 其特征在于: 所 述有机硅改性聚氨酯预聚物的制备方法如下: (1) 将 100份单羟基聚二甲基硅氧烷, 34份二异氰酸酯混合在催化剂作用下于60下 反应1h, 再加入20份三羟甲基丙烷, 继续反应2h, 制备出含有有机硅长链的扩链剂; (2) 将60份聚酯多元醇/聚醚多元醇, 20份异氰酸酯单体在70下反应6h, 加入12份步 骤 (1) 制备得到的扩链剂在90下反

7、应4h, 即可。 10.根据权利要求1所述的一种用于手机外壳的防水涂料的制备方法, 其特征在于: 所 述制备方法包括如下工序: 步骤一、 按重量份数称取填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉、 端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨 稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物; 步骤二、 将端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物 混合, 以900-1200转/分钟的速度搅拌30-40分钟, 冷却至室温后, 得到混合物一; 步骤三、 将填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉加入混合物一中, 手动搅拌40-60秒后, 以 5000-6000转/分钟的速度搅拌25-30分钟, 然后超声

8、分散15-20分钟, 冷却至室温后, 即可。 权利要求书 1/1 页 2 CN 108727960 A 2 一种用于手机外壳的防水涂料及其制备方法 技术领域 0001 本发明属于涂料技术领域, 具体地, 涉及一种用于手机外壳的防水涂料及其制备 方法。 背景技术 0002 人们出行时均会携带手机, 利用手机拍照、 通讯以及购物等。 但在户外使用手机 时, 不可避免的会存在与水或液体接触的情况, 若在此情况下使用手机, 就必须保证手机具 有一定的防水功能。 0003 申请号为CN201711299596.X的发明专利公开了一种手机用透明防水涂料的制备 方法, 包括如下步骤: (1) 按下述重量份称

9、取或量取各原料组分: 纳米氮化钛1-3份; 纳米碳化硅1-3份; 纳米二氧化硅1-3份; 纳米蒙脱土4-6份; 聚丙烯 酸丁酯乳液10-20份; 聚乙烯醇5-7份; 硼酸0.15-0.45份; 缔合型增稠剂0.5份-1.5份; 丙二 醇2-3份; 蒸馏水4-6份; 乙醇47.05-71.35份; (2) 将聚乙烯醇、 缔合型增稠剂、 硼酸、 丙二醇、 蒸馏水以及乙醇混合, 以800-1500转/分 钟的速度搅拌20-40分钟, 冷却至室温后, 得到混合物一; (3) 将聚丙烯酸丁酯乳液与混合物一混合, 并以1000-3000转/分钟的速度搅拌3-5分 钟, 冷却后到室温后得到混合物二; (4)

10、 将混合物二降温至3-6后, 加入纳米蒙脱土, 并以4000-6000转/分钟的速度搅拌 20-30分钟, 搅拌过程中始终维持3-6的温度; 搅拌停止后, 在3-6温度下放置18-24小 时, 然后回温至室温, 得到混合物三; (5) 将纳米氮化钛、 纳米碳化硅以及纳米二氧化硅加入混合物三中, 手动搅拌30-60秒 后, 以4000-6000转/分钟的速度搅拌20-30分钟; 然后超声分散10-20分钟, 所得液体混合物 冷却至室温后, 得到手机用透明防水涂料。 该发明制备获得的透明防水涂料在用于手机形 成防水保护层后, 具有良好的耐久性, 覆有该防水保护层的智能手机持续使用30天后, 仍然

11、具有良好的防水性能。 但防水性能还有待提高。 0004 申请公布号为CN201711299574.3的发明专利公开一种手机用透明防水涂料, 该涂 料是由以下重量份的各组分混合而成: 纳米氮化钛: 1-3份、 纳米碳化硅1-3份、 纳米二氧化 硅: 1-3份、 纳米蒙脱土: 4-6份、 聚丙烯酸丁酯乳液: 10-20份、 聚乙烯醇: 5-7份、 硼酸: 0.15- 0.45份、 缔合型增稠剂: 0.5份-1.5份、 丙二醇: 2-3份、 蒸馏水: 4-6份、 乙醇: 47.05-71.35份。 该发明制备获得的透明防水涂料在用于手机形成防水保护层后, 具有良好的耐久性, 覆有 该防水保护层的智能

12、手机持续使用30天后, 仍然具有良好的防水性能。 但防水性能还有待 提高。 0005 为了解决上述问题, 本发明提供一种用于手机外壳的防水涂料及制备方法。 发明内容 说明书 1/6 页 3 CN 108727960 A 3 0006 针对现有技术中的缺陷, 本发明的目的是提供一种用于手机外壳的防水涂料及制 备方法。 0007 根据本发明提供的一种用于手机外壳的防水涂料, 所述的用于手机外壳的防水涂 料包括如下重量份数的原料: 填料5-11份、 纳米蒙脱6-15份、 金红型钛白粉3-7份、 端羟基聚 硅氧烷3-11份、 氧化石墨稀2-8份、 彩色聚氨酯乳液7-12份、 有机硅改性聚氨酯预聚物3-

13、9 份。 0008 本发明的涂料, 是用于手机外壳防水的, 对涂料的配方进行了改进和调整, 在配方 中添加了填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉、 端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物, 上述各成分以本发明特定的量进行配比, 制备得到的涂料防水 性能显著提高。 0009 优选地, 所述的用于手机外壳的防水涂料包括如下重量份数的原料: 填料7-11份、 纳米蒙脱8-15份、 金红型钛白粉3-6份、 端羟基聚硅氧烷5-11份、 氧化石墨稀4-8份、 彩色聚 氨酯乳液8-12份、 有机硅改性聚氨酯预聚物5-9份。 0010 由上述配方制备得到的涂料用于手机外壳后, 防

14、水效果较好, 其中, 端羟基聚硅氧 烷5-11份、 氧化石墨稀4-8份、 彩色聚氨酯乳液8-12份、 有机硅改性聚氨酯预聚物5-9份协调 反应。 0011 优选地, 所述的用于手机外壳的防水涂料包括如下重量份数的原料: 填料8份、 纳 米蒙脱9份、 金红型钛白粉5份、 端羟基聚硅氧烷7份、 氧化石墨稀6份、 彩色聚氨酯乳液9份、 有机硅改性聚氨酯预聚物7份。 0012 由上述配方制备得到的涂料用于手机外壳后, 防水效果较好, 其中, 端羟基聚硅氧 烷7份、 氧化石墨稀6份、 彩色聚氨酯乳液9份、 有机硅改性聚氨酯预聚物7份协调反应。 0013 优选地, 所述氧化石墨稀的制备: 将40份浓盐酸在

15、搅拌下缓慢加入到3份石墨粉和 3份硝酸钠混合物中, 控制体系温度小于9, 加完搅拌均匀, 后缓慢加入21份高锰酸钾, 在 45下反应8小时, 升温至70后再反应1小时, 之后缓慢加入500份去离子水和浓度为35% 的过氧化氢, 反应至没有气泡产生后, 过滤, 洗涤, 用32%的NaOH调节pH到7, 超声3h即可。 0014 添加氧化石墨烯可以使涂料具有较好的力学性能和耐久性, 涂料的抗渗性和也得 到一定程度的提高, 不仅改善了涂料的整体性能, 而且环境友好、 无污染。 0015 优选地, 所述金红型钛白粉的粒径小于100微米。 0016 添加金红型钛白粉, 提高了涂料的耐候性, 即使在太阳光

16、的直射下本发明的涂料 也有好的耐候性。 0017 优选地, 所述填料为纳米氮化钛。 0018 本发明的填料为纳米氮化钛, 为涂料提供了极佳的耐久性, 本发明的涂料在干燥 成膜后能形成具有良好防水性能、 良好耐久性的保护层。 0019 优选地, 所述彩色聚氨酯乳液包括芳香族二异氰酸酯、 聚二元醇、 扩链剂、 有机中 和剂及水。 0020 优选地, 所述芳香族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。 0021 优选地, 所述有机硅改性聚氨酯预聚物的制备方法如下: (1) 将 100份单羟基聚二甲基硅氧烷, 34份二异氰酸酯混合在催化剂作用下于60下 反应1h, 再加入20份三羟甲基丙烷, 继续反应2h, 制备

17、出含有有机硅长链的扩链剂; 说明书 2/6 页 4 CN 108727960 A 4 (2) 将60份聚酯多元醇/聚醚多元醇, 20份异氰酸酯单体在70下反应6h, 加入12份步 骤 (1) 制备得到的扩链剂在90下反应4h, 即可。 0022 有机硅改性聚氨酯预聚物具有优异的耐老化性能和长期的耐水、 防污等性能, 添 加到涂料中可以提高涂料的耐老化性能和长期的耐水、 防污等性能。 0023 一种用于手机外壳的防水涂料的制备方法, 所述制备方法包括如下工序: 所述制备方法包括如下工序: 步骤一、 按重量份数称取填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉、 端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨 稀、 彩色聚氨酯乳液

18、、 有机硅改性聚氨酯预聚物; 步骤二、 将端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物 混合, 以900-1200转/分钟的速度搅拌30-40分钟, 冷却至室温后, 得到混合物一; 步骤三、 将填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉加入混合物一中, 手动搅拌40-60秒后, 以 5000-6000转/分钟的速度搅拌25-30分钟, 然后超声分散15-20分钟, 冷却至室温后, 即可。 0024 与现有技术相比, 本发明具有如下的有益效果: 本发明提供的一种用于手机外壳的防水涂料, 本发明的涂料, 是用于手机外壳防水的, 对涂料的配方进行了改进和调整, 在配方中添加了填料、

19、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉、 端羟基 聚硅氧烷、 氧化石墨稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物, 上述各成分以本发明 特定的量进行配比, 制备得到的涂料防水性能显著提高。 具体实施方式 0025 下面结合具体实施例, 进一步阐述本发明。 应理解, 这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。 实施例1 本实施例提供的一种用于手机外壳的防水涂料, 所述的用于手机外壳的防水涂料包括 如下重量份数的原料: 填料11份、 纳米蒙脱6份、 金红型钛白粉7份、 端羟基聚硅氧烷3份、 氧 化石墨稀8份、 彩色聚氨酯乳液7份、 有机硅改性聚氨酯预聚物9份。 0026 作为优选方案, 所述氧

20、化石墨稀的制备: 将40份浓盐酸在搅拌下缓慢加入到3份石 墨粉和3份硝酸钠混合物中, 控制体系温度小于9, 加完搅拌均匀, 后缓慢加入21份高锰酸 钾, 在45下反应8小时, 升温至70后再反应1小时, 之后缓慢加入500份去离子水和浓度 为35%的过氧化氢, 反应至没有气泡产生后, 过滤, 洗涤, 用32%的NaOH调节pH到7, 超声3h即 可。 0027 作为优选方案, 所述金红型钛白粉的粒径小于100微米。 0028 作为优选方案, 所述填料为纳米氮化钛。 0029 作为优选方案, 所述彩色聚氨酯乳液包括芳香族二异氰酸酯、 聚二元醇、 扩链剂、 有机中和剂及水。 0030 作为优选方案

21、, 所述芳香族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。 0031 作为优选方案, 所述有机硅改性聚氨酯预聚物的制备方法如下: (1) 将 100份单羟基聚二甲基硅氧烷, 34份二异氰酸酯混合在催化剂作用下于60下 反应1h, 再加入20份三羟甲基丙烷, 继续反应2h, 制备出含有有机硅长链的扩链剂; (2) 将60份聚酯多元醇/聚醚多元醇, 20份异氰酸酯单体在70下反应6h, 加入12份步 说明书 3/6 页 5 CN 108727960 A 5 骤 (1) 制备得到的扩链剂在90下反应4h, 即可。 0032 一种用于手机外壳的防水涂料的制备方法, 所述制备方法包括如下工序: 所述制备方法包括如下工序

22、: 步骤一、 按重量份数称取填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉、 端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨 稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物; 步骤二、 将端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物 混合, 以1200转/分钟的速度搅拌30分钟, 冷却至室温后, 得到混合物一; 步骤三、 将填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉加入混合物一中, 手动搅拌60秒后, 以5000 转/分钟的速度搅拌30分钟, 然后超声分散15分钟, 冷却至室温后, 即可。 0033 实施例2 本实施例提供的一种用于手机外壳的防水涂料, 所述的用于手机外壳的防水涂料包括 如下重量份数的原料:

23、填料7份、 纳米蒙脱15份、 金红型钛白粉3份、 端羟基聚硅氧烷11份、 氧 化石墨稀4份、 彩色聚氨酯乳液12份、 有机硅改性聚氨酯预聚物5份。 0034 作为优选方案, 所述氧化石墨稀的制备: 将40份浓盐酸在搅拌下缓慢加入到3份石 墨粉和3份硝酸钠混合物中, 控制体系温度小于9, 加完搅拌均匀, 后缓慢加入21份高锰酸 钾, 在45下反应8小时, 升温至70后再反应1小时, 之后缓慢加入500份去离子水和浓度 为35%的过氧化氢, 反应至没有气泡产生后, 过滤, 洗涤, 用32%的NaOH调节pH到7, 超声3h即 可。 0035 作为优选方案, 所述金红型钛白粉的粒径小于100微米。

24、0036 作为优选方案, 所述填料为纳米氮化钛。 0037 作为优选方案, 所述彩色聚氨酯乳液包括芳香族二异氰酸酯、 聚二元醇、 扩链剂、 有机中和剂及水。 0038 作为优选方案, 所述芳香族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。 0039 作为优选方案, 所述有机硅改性聚氨酯预聚物的制备方法如下: (1) 将 100份单羟基聚二甲基硅氧烷, 34份二异氰酸酯混合在催化剂作用下于60下 反应1h, 再加入20份三羟甲基丙烷, 继续反应2h, 制备出含有有机硅长链的扩链剂; (2) 将60份聚酯多元醇/聚醚多元醇, 20份异氰酸酯单体在70下反应6h, 加入12份步 骤 (1) 制备得到的扩链剂在90下

25、反应4h, 即可。 0040 一种用于手机外壳的防水涂料的制备方法, 所述制备方法包括如下工序: 所述制备方法包括如下工序: 步骤一、 按重量份数称取填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉、 端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨 稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物; 步骤二、 将端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物 混合, 以900转/分钟的速度搅拌40分钟, 冷却至室温后, 得到混合物一; 步骤三、 将填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉加入混合物一中, 手动搅拌40秒后, 以6000 转/分钟的速度搅拌25分钟, 然后超声分散20分钟, 冷却至室温后, 即可。

26、0041 实施例3 本实施例提供的一种用于手机外壳的防水涂料, 所述的用于手机外壳的防水涂料包括 如下重量份数的原料: 填料8份、 纳米蒙脱9份、 金红型钛白粉5份、 端羟基聚硅氧烷7份、 氧化 说明书 4/6 页 6 CN 108727960 A 6 石墨稀6份、 彩色聚氨酯乳液9份、 有机硅改性聚氨酯预聚物7份。 0042 作为优选方案, 所述氧化石墨稀的制备: 将40份浓盐酸在搅拌下缓慢加入到3份石 墨粉和3份硝酸钠混合物中, 控制体系温度小于9, 加完搅拌均匀, 后缓慢加入21份高锰酸 钾, 在45下反应8小时, 升温至70后再反应1小时, 之后缓慢加入500份去离子水和浓度 为35%

27、的过氧化氢, 反应至没有气泡产生后, 过滤, 洗涤, 用32%的NaOH调节pH到7, 超声3h即 可。 0043 作为优选方案, 所述金红型钛白粉的粒径小于100微米。 0044 作为优选方案, 所述填料为纳米氮化钛。 0045 作为优选方案, 所述彩色聚氨酯乳液包括芳香族二异氰酸酯、 聚二元醇、 扩链剂、 有机中和剂及水。 0046 作为优选方案, 所述芳香族二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯。 0047 作为优选方案, 所述有机硅改性聚氨酯预聚物的制备方法如下: (1) 将 100份单羟基聚二甲基硅氧烷, 34份二异氰酸酯混合在催化剂作用下于60下 反应1h, 再加入20份三羟甲基丙烷, 继续反

28、应2h, 制备出含有有机硅长链的扩链剂; (2) 将60份聚酯多元醇/聚醚多元醇, 20份异氰酸酯单体在70下反应6h, 加入12份步 骤 (1) 制备得到的扩链剂在90下反应4h, 即可。 0048 一种用于手机外壳的防水涂料的制备方法, 所述制备方法包括如下工序: 所述制备方法包括如下工序: 步骤一、 按重量份数称取填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉、 端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨 稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物; 步骤二、 将端羟基聚硅氧烷、 氧化石墨稀、 彩色聚氨酯乳液、 有机硅改性聚氨酯预聚物 混合, 以950转/分钟的速度搅拌35分钟, 冷却至室温后, 得到混合物一;

29、步骤三、 将填料、 纳米蒙脱、 金红型钛白粉加入混合物一中, 手动搅拌50秒后, 以5500 转/分钟的速度搅拌25分钟, 然后超声分散20分钟, 冷却至室温后, 即可。 0049 实施例4 实验测试: 按照实施例1、 实施例2、 实施例3的方法制备涂料, 作为实验例, 同时按照专利号为 CN201711299574.3的方法制备涂料, 作为对比例, 将上述涂料分别涂刷在相同的手机上, 进 行浸水性能检测, 通过将手机浸水处理后查看是否能正常工作来判断防水性能。 结果如下 指标实施例1实施例2实施例3对比例 浸水1小时正常正常正常正常 浸水6小时正常正常正常不正常 浸水8小时正常正常正常不正常

30、 上表数据显示: 实施例1、 实施例2、 实施例3和对比例的在浸水1小时后都可以正常使用, 当手机在浸水 6小时后实施例1、 实施例2、 实施例3都可以正常使用, 而对比是不可以正常使用的, 当手机 在浸水8小时后实施例1、 实施例2、 实施例3都可以正常使用, 而对比是不可以正常使用的, 可以看出涂刷了本发明的涂料的手机能够适应更长的浸水时间, 证明了本发明的涂料防水 性远远好于现有技术。 说明书 5/6 页 7 CN 108727960 A 7 0050 综上所述, 本发明提供的一种用于手机外壳的防水涂料具有显著的防水效果。 0051 以上对本发明的具体实施例进行了描述。 需要理解的是, 本发明并不局限于上述 特定实施方式, 本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改, 这并不影 响本发明的实质内容。 说明书 6/6 页 8 CN 108727960 A 8

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